地下水污染风险评价的综合模糊-随机模拟方法

1、.：.；地下水污染风险评价的综合模糊-随机模拟方法 Jianbing Li，Gordon H. Huang等田 芳 译；冯翠娥、魏国强 校译本文建立的综合模糊-随机风险评价IFSRA方法可以系统地量化与场地条件、环境规范和安康影响规范相关的随机不确定性和模糊不确定性。模型输入参数的随机性使得数值模型预测的地下水污染物的浓度具有概率不确定性，而违反了相关的环境质量规范和安康评价规范的污染物浓度引发的后果具有模糊不确定性。本文以二甲苯为研讨对象。环境质量规范按照严厉程度分为三类：“宽松、“中等和“严厉。经过系统地研讨因二甲苯摄取而导致的基于环境规范的风险ER和安康风险HR，利用一个模糊规那么库，可

2、以获得总风险程度。将ER和HR风险程度分为五个级别：“低、“低-中等、“中等、“中等-高和“高。总风险程度包括从“低到“很高六类。根据问卷调查，建立相关模糊事件的模糊 HYPERLINK scholar.ilib/abstract.aspx?A=whcsjsxyxb200002021 t _blank 隶属函数和模糊规那么库。因此，IFSRA的总框架包含了模糊逻辑、专家参与和随机模拟。与传统的风险评价方法相比，由于有效反映了这两类不确定性，因此提高了模拟过程的稳健性。运用开发的IFSRA方法来研讨加拿大西部一个被石油污染的地下水系统。分析了具有不同环境质量规范的三种情境，获得了合理的结果。本文

3、提出的风险评价方法为系统地量化污染场地管理中的各种不确定性提供了一种独特的手段，同时也为污染相关的修复决策提供了更实践的支持。一、简 介加拿大有数千个工业污染场地，给人类安康和自然环境呵斥了宏大要挟。在为这些污染场地的有效修复和管理而制定决策的过程中，风险评价是重要的一步，它为场地污染的评价和严重程度的分级奠定了坚实的根底加拿大环境部长委员会，简称CCME，1996。然而，自然固有的随机性以及缺乏风险发生及其潜在后果的足量信息，限制了我们对风险的认识。因此，风险评价自然就和不确定性联络在一同Wagner等，1992；Carrington和Bolger，1998。忽视了评价过程中的不确定性往往会

4、得出相反的结果。例如，修复系统的超平安规范设计会浪费资金和资源，而低估了风险就会限制场地管理行动的有效性，现实上将严重要挟人类安康和自然环境。就污染场地在各种污染源和含水层条件下的风险评价方法，曾经出版了大量文献。例如，Lee等1994提出了基于模糊集的方法来估计地下水污染对人类安康呵斥的风险，并评价了能够的补救措施；Goodrich和McCord1995运用蒙特卡罗方法思索了地下水流和溶质运移过程中参数的不确定性，将模型输出结果运用于暴露评价；Mills等1996开展了以维护人类安康为目的的基于风险的方法，评价了土壤中石油残留物的可接受程度；Hamed和Bedient1997在风险评价中，利

5、用一阶和二阶可靠性分析阐明了不确定性；Batchelor等1998利用概率分布函数表达相关参数，开发了场地的随机风险评价模型；Bennett等1998利用基于蒙特卡罗方法的污染物运移模拟结果，开发了一种风险评价的综合模拟系统；Maxwell等1998，1999也开发了一种将地下水运移模拟和人体暴露评价联络起来的综合系统；Lee等2002运用蒙特卡罗模拟评价了实施现场修复后，原地下水污染区内人类的安康风险。最近，提出一种混合方法，它把概率和模糊集方法结合起来，描画风险评价过程中模拟参数的不确定性Li等，2003；Liu等，2004。例如，为进展工业场地土壤镉污染的人体暴露评价，Guyonnet等

6、2003将概率分布函数的蒙特卡罗随机抽样和模糊计算结合起来，来表现不同确实定性；Kentel和Aral2004利用产生风险的模糊隶属函数和概率分布，进展了多途径暴露于受污染水体下的安康风险分析，其中，将污染物浓度和潜在致癌要素处置成模糊变量，而其他的模拟参数利用概率密度函数PDF进展处置。其它一些相关研讨可参见Chen等2003以及 Kentel和Aral2005的著作。经过上文的文献回想可知，随机和模糊集技术曾经被广泛地用于研讨与风险模拟输入和输出相关的不确定性。然而，之前的大部分研讨都只涉及到污染物运移模拟中的参数不确定性，而关于环境质量规范和安康风险评价规范的不确定性那么很少得到关注Mi

7、nsker和Shoemaker，1998；Chen等，2003。另外，在已出版的风险评价的研讨著作中，很少有将不同类型的不确定性有效联络起来的。现实上，这种忽视会导致信息的脱漏，从而产生不真实践的决策支持。因此，势必要建立一种可以有效处置各种不确定性的先进方法。作为前人研讨的一种拓展，本研讨的目的就是要开发一种综合的模糊-随机风险评价方法IFSRA，以实现与场地条件、环境质量规范和安康影响规范有关的随机不确定性和模糊不确定性的量化。本文尝试利用模糊逻辑和随机分析两种概念将两类不确定性联络起来，同时运用已建立的IFSRA方法研讨加拿大西部一个被石油污染的地下水系统。二、反映环境系统的随机不确定性

8、和模糊不确定性广义的不确定性包括两大类：随机不确定性和模糊不确定性Destouni，1992；Blair等，2001。在概率方法中，用概率分布来描画参数的随机变化。利用一些统计抽样算法，经过数学模型，再将这些分布运用到输出变量上。而在模糊集方法中，用隶属函数来描写人类思想的模糊性。这种方法可以非常好地处置“部分正确这个概念，量化言语变量的不确定性Chen和Pham，2001。上述两种不确定性处置方法的根本原理是不同的Chen，2000。例如，图1a是土壤孔隙度地下水模拟中的重要输入参数的概率密度函数PDF，图1b是“多孔土壤的土壤孔隙度的隶属函数。孔隙度PDF曲线下面一个间隔的面积等于那个间隔

9、所假设的孔隙度的概率，但是假设等于一个特定值的概率为零即P=0.35=0Chen，2000。PDF曲线下方的总面积为1，表示样品空间中一切概率的总和为1。另一方面，隶属函数曲线下方的面积没有意义，总面积能够小于1，也能够大于1。孔隙度隶属函数的值在0到1之间即=0.35=0.7，意味着土壤孔隙度0.35属于“多孔土壤的概率为0.7。图1 随机不确定性a和模糊不确定性b的比较当有足够的信息可以估计不确定性参数的概率分布时，就可以广泛运用概率方法，而当信息量极少时即人类言语描画不准确，就非常适宜用模糊集方法来处置不确定性。过去几年里，大量的环境研讨都用到了概率方法或者模糊集方法Dahab等，199

10、4；James和Oldenburg，1997；Batchelor等，1998；Maxwell等，1998；Mohamed和Cote，1999；Foussereau等，2000。但在实践情况中，当各种参数具有不同的信息质量时，只运用一种方法来处置不确定性能够并不可行。例如，能够用概率分布来描写污染物运移模型中土壤参数的不确定性，而环境规范和安康影响规范的不确定性就存在固有的模糊性。因此，当土壤参数可以用概率分布充分描写的时候，假设用模糊的隶属函数来表述，那么就能够会丧失或捕捉不到一些重要的信息。另一方面，假设不确定性只能用言语变量如风险评价规范来描画但却运用概率分布来表示，这种输入信息处置方式的

11、不当将导致模拟初期就出现严重的输入错误。因此，有效处置模拟过程中各种不确定性的输入信息是一个非常具有挑战性的问题。单独运用模糊或者随机方法很难能描写这种复杂性Blair等，2001。风险评价是环境决策制定中一个非常重要的组成部分，与之相关的是各种不确定性。既然风险定义为一种不良后果的暴露Piver等，1998，那么它应包含两方面的内容：暴露和不良后果的性质。因此，风险评价中的不确定性模拟就是根据一切思索到的风险相关信息，清楚地量化能够性和潜在的不良后果Andricevic和Cvetkovic，1996。本次研讨假设与地下污染物运移模拟模型相关参数的不确定性是随机性，而与风险评价相关的评价规范的

12、不确定性是模糊性。因此，将建立一种综合的模糊-随机方法来处理这些复杂的问题，并针对场地污染呵斥的相关风险提供更实践的评价。三、地下水污染的风险评价1、污染物运移的随机模拟地下污染物运移模拟需求各种物理、化学和生物的输入参数。然而，一些根底参数，如土壤浸透性和孔隙度，普通很难得到准确和确定性的值Labieniec等，1997。在各种量化这些参数不确定性的随机技术中，运用最广泛的是蒙特卡罗模拟，它可以在数值模型中反复执行James和Oldenburg，1997。每次执行都会输出一个样品，然后对输出样品进展随机检验，以确定相关的概率分布。本研讨曾经建立了蒙特卡罗模拟算法，并交融到名为UTCHEM的多

13、相多组分的数值模拟器中，可以用来预测多种污染物浓度的时空分布UTA，2000；Li等，2003。因此，按照以下步骤建立一个随机模拟系统：a产生每个随机输入参数的随机数；b根据每个参数特定的统计分布特征，将随机数转换成相应的随机变量；c以数组的方式，储存每个参数产生的随机变量；d从每个参数的数组中获取一个值，将其作为多相多组分数值模型确实定性输入参数；e经过数值模型运转蒙特卡罗模拟，计算污染物浓度；f储存每次蒙特卡罗模拟运转后得到的污染物浓度的输出结果，以进展进一步的统计分析；g反复af的步骤，运转一定次数的蒙特卡罗模拟；h当一切运转完成后，停顿计算；i分析污染物的浓度，并计算统计描画量即对每个

14、时间和空间单元，污染物浓度的平均值和规范差。2、风险评价的普通方法与污染场地相关的风险特征通常利用基于环境规范的风险评价ERA和安康风险评价HRA来描写Carrington和Bolger，1998。在本研讨中，将基于环境规范的风险ER定义为因违背环境规范或者规定而呵斥的风险，将安康风险HR定义为因污染物慢性摄取而对安康呵斥的风险。为了进展地下水污染的风险评价，ERA方法将污染物浓度与相应的地下水质量规范进展比较。经过蒙特卡罗模拟，超越质量规范的污染物的概率PF可以用下式表示：PF= P(CCs)=1F(Cs) 1式中，C是污染物浓度，Cs是地下水质量规范，F(Cs)是从蒙特卡罗模拟结果中得到的

15、污染物浓度的累积分布函数CDF。当浓度超越规范，但暴露极少的时候，不会优先思索采取清洁措施。这种情况，不能单独用ERA进展描写。为了更好地管理这种情况，需求更进一步的HRA。为了量化人类的安康风险，将污染物分类为致癌物质和非致癌物质。HRA包括评价致癌风险的生命过量致癌风险excess lifetime cancer risk ，ELCR模型和评价非致癌风险的危害指数HI模型。暴露于一种化学物质的程度可用下面的函数来表示美国环保局，1989，1992：CDI=CWIREFED/ATBW 2式中，CDI为长期每日摄取量mg/kgd，CW是地下水中的污染物浓度mg/L，IR是人类摄取速度L/d，E

16、F是暴露频率天数/年，ED是平均暴露继续时间年，BW是平均体重kg，AT是平均时间AT=365ED，单位是天。然后，可以根据下面的方程来计算ELCR和HI：ELCR=CDISF 3HI=CDI/RfD 4式中SF是癌症斜率系数kgd/mg，RfD是参考剂量mg/kgd。计算出的致癌风险值即ELCR表示暴露于特定污染物下罹患癌症的概率，它表示暴露于这些化学物质下的每一百万人中罹患癌症的人数。USEPA定义了可接受的致癌风险程度介于10-410-6。另一方面，将由HI表示的非致癌风险可接受的程度定义为低于1.0。四、综合的模糊-随机风险评价图2是本文提出的综合的风险评价方法总框架。详细解释见下文。

17、图2 综合的模糊-随机风险评价模拟框架1、将模糊不确定性和随机不确定性联络起来的必要性利用蒙特卡罗模拟方法直接进展环境风险分析有两个潜在的缺陷。首先，利用蒙特卡罗输出结果进展风险分析要求明确指定输入参数的概率分布；其次，研讨人员通常都假设输入参数之间没有相关性，即使参数之间明显存在相关性。虽然有模拟参数之间相关关系的方法，但是对进一步的风险量化而言，它们都不够详细，尤其是在对这些相关性缺乏认识的时候。因此，蒙特卡罗模拟的输出结果依然存在不确定性。由于输入参数的随机性，因此以为污染物浓度超越相应规范的事件为一个随机事件。借助于概率的概念，利用蒙特卡罗模拟可以预测这类事件的发生。但是，它的后果即风

18、险很难用概率来描画，由于蒙特卡罗模拟的输出结果和环境规范存在不确定性，而且不同的人能够对风险有不同的看法。这种结果属于一种模糊性，可以用隶属函数来量化。实践上，风险与两个方面有关：事件发生即暴露的概率和由此导致的后果Finley和Paustenbach，1997。系统地思索这两个方面的联络对于实践的风险评价是非常重要的。本研讨将基于环境规范的风险处置成一种模糊事件，分为“低、“低-中、“中、“中-高、“高五类。每一类与违反规范的概率大小相关，这个概率是从蒙特卡洛模拟的输出中获得的。此外，按照严厉程度，规范也分为三个不同的集合，同时为量化风险程度，也将其思索到模拟系统中。为这些模糊事件建立隶属函

19、数依赖于对工业、政府、教育和研讨机构的专家所进展的问卷调查。本研讨共设计了48个问题，包括3个调查地下水质量规范严厉程度的问题，15个关于三种不同严厉程度的地下水质量规范下环境风险程度的问题，5个关于安康风险程度的问题，25个关于总风险程度的问题。如“对于一个中等的地下水质量规范，他将选择以下哪种二甲苯浓度单项选择：(a)约0.02mg/L；(b)约0.2mg/L； (c)约1.0mg/L；(d)约2mg/L；(e)约4mg/L；(f)约8mg/L；(g)约10mg/L。因此，本研讨的总框架中包含了模糊逻辑、专家参与和随机模拟，利用模糊逻辑概念将概率和模糊不确定性联络了起来。2、模糊的环境质量

20、规范基于环境规范的风险评价包括对污染物浓度和其相应的环境规范的比较。本研讨选择二甲苯作为污染物研讨对象。不同的国家、州和省有明显不同的地下水质量规范。如在瑞典、新泽西州、加拿大、日本、北卡罗来那州、加利福尼亚州和伊利诺斯州，二甲苯的规范分别是0.02mg/L，0.04mg/L，0.3mg/L，0.4mg/L，0.53mg/L，1.8mg/L和10mg/L。对环境风险分析而言，许多规范被以为是过于保守和不真实践的Chen等，2003。因此，在不同的地域，风险目的如违反规范的程度也是不一致的，因此导致规范运用的不确定性。这种不确定性很难用概率分布来量化，但是可以利用言语变量来描画，而言语变量又可用

21、模糊逻辑方法来量化。为了便于进展基于规范的环境风险分析，本研讨将规范分为三个模糊集，即“严厉、“中等和“宽松。进展问卷调查搜集建立隶属函数所需的数据，然后再利用模糊逻辑方法来处置客观看法。利用选择频率最高的选项来确定相关的模糊集。利用Chen等1992和Cheng2000提出的转化方法，系统地将言语变量转换为它们相应的模糊集。言语变量转化程序包括选择一个包含决策制定者给出的一切言语项的图形，然后再对该图形运用隶属函数来表现言语项的意义。研讨发现：有52%的被调查者以为“二甲苯的浓度该当在大约1.0mg/L或更少是一个“严厉的规范；50%的被调查者选择“二甲苯的浓度该当在大约4.0mg/L作为“

22、中等规范；47.4%的被调查者选择“二甲苯的浓度该当在大约8.0mg/L或更大作为“宽松规范。据此可以建立这三个模糊集的隶属函数图3。例如，假设地下水质量规范是1.8mg/L，那么可以分为部分“中等隶属度是0.27，部分“严厉隶属度是0.60。图3 地下水质量规范的隶属函数3、基于模糊的环境规范的风险评价在严厉规范下，根据基于环境规范的风险的问卷调查结果，发现55.3%的被调查者以为“违反规范的概率大约是50%或者更低是“低风险；57.9%的被调查者选择“违反规范的概率大约是60%是“低-中等风险；57.9%的被调查者选择“违反规范的概率大约是70%是“中等风险；57.9%的被调查者选择“违反

23、规范的概率大约是80%是“中等-高风险；76.3%的被调查者选择“违反规范的概率大约是90%或者更高是“高风险。再根据Chen等1992和Cheng2000，根据调查结果建立这些模糊集的隶属函数图4。在这个图中，“L，“L-M，“M，“M-H和“H分别代表“低，“低-中等，“中等，“中等-高和“高。例如，假设蒙特卡罗模拟结果违反严厉规范的概率是75%，那么相关的基于环境规范的风险就可以分为部分“中等隶属度是0.50，部分“中等-高隶属度是0.50。类似地，可以根据问卷调查结果，分别建在中等和宽松规范下，建立基于模糊环境规范的风险隶属函数。 HYPERLINK /uploadf

24、ile/200732595244640.png o 点击图片看全图 t _blank 图4 与违反地下水质量规范a严厉规范，b中等规范，c宽松规范的概率相关的模糊的环境风险的隶属函数4、模糊的安康风险评价HRA经常采用USEPA出版的参考剂量RfD和癌症斜率系数SF，它们通常都于实验室的动物研讨结果。随着越来越多毒性实验的完成，许多关于RfD和SF的更新数据将补充到USEPA的数据库中。例如，USEPA最近就将二甲苯的RfD的值降低了10倍从2.0变为0.2 mg/kgdUSEPA，2003。这就使相关的风险分析出现了明显不同的结果。例如，在USEPA的规范下，运用原来的RfD得到的HI是0.

25、，而运用新的RfD得到的HI是1.37。结果，不同的风险值将导致不同的安康风险感知，最终产生不同的决策行动。因此，该当将由不完全的毒性信息呵斥的这些不确定性交融到风险分析的过程中。但是，可用信息的质量不够好，缺乏以用概率分布来描画这些规范的适用性，给量化相关的安康风险呵斥了一定的困难。由于这些不确定性通常显示出客观的特征，因此本文建议运用模糊逻辑方法来处理相关的复杂性。本文将调查研讨二甲苯引入的非致癌安康风险。经过与不同大小的HI结合起来，将安康风险程度分为“低，“低-中等，“中等，“中等-高和“高。进展问卷调查来获得相关的隶属函数。所调查的HI从0.04对应于加拿大的二甲苯地下水质量规范到1

26、.6接近于USEPA的二甲苯规范。与确定基于环境规范的风险程度类似，可以建立相关的模糊安康风险程度的隶属函数。对所调查的HI0.041.6取对数，如Log(10HI)，来建立隶属函数图5。例如，假设计算的HI是0.40，那么相关的安康风险一部分是“中等隶属度是0.5，一部分是“中等-高隶属度是0.5。图5 与危害指数HI相关的安康风险的隶属函数5、总风险程度和风险管理的规那么库综合思索基于环境规范的风险和安康风险就得到总风险程度。由于没有数学模型能将这两类风险联络起来，因此总风险程度的量化只能基于客观判别，而不是经过概率分析得到。然后引入模糊推理过程，经过模糊隶属函数和模糊规那么来量化这种风险

27、。这个规那么通常包含一个条件部分例如前提和一个结论部分例如结果。一个前提能够只是一条简单的规定或经过模糊逻辑运算符AND，OR和NOT衔接起来的几条规定的综合。例如，“假设基于环境规范的风险是中等，安康风险是高，那么总风险就是中等-高，这里，“中等是“基于环境规范的风险的一个模糊集，“高是“安康风险的一个模糊集，“中等-高是“总风险的一个模糊集。这是模糊规那么的一种方式，其中“基于环境规范的风险和“安康风险是输入变量，“总风险是输出变量。这样的一组规那么称之为规那么库Mohamed和Cote，1999。本研讨将根据对专家和利益相关者的问卷调查所获得的一系列模糊规那么确定总风险。将总风险程度划分

28、为六个模糊集：“低，“低-中等，“中等，“中等-高，“高和“非常高。利用模糊逻辑运算符“AND来衔接这些规那么前提中的要素。由于这两种风险包含五类模糊事件，因此共有150个规那么556。假设一个规那么在调查中出现的频率最高，那么它就会保管在确定总风险程度的规那么库中。结果共得到25个模糊规那么。既然总风险程度可以分为六类：“低，“低-中等，“中等，“中等-高，“高和“非常高，那么就可以根据Chen等1992与Mohamed和Cote1999来建立这些模糊事件相应的隶属函数图6。为了使总风险程度有单一的场地得分，客观地将总风险程度的范围即GRL=0，100赋到模糊集上Mohamed和Cote，1

29、999。这些数值与输入的风险要素例如，基于环境规范的风险和安康风险的值没有直接关系。但是，建立总风险程度的模糊集之后，就可以根据环境规范，违反规范的概率和相应的HI，经过“AND或者“OR运算，得到场地风险得分。这个过程将经过下面的实例研讨来论述。根据计算得到的描画总风险程度的场地得分，来做出场地管理决策。表1列出了场地得分和建议的管理行动之间的关系(Mohamed和Cote，1999。 HYPERLINK /uploadfile/200732595428228.png o 点击图片看全图 t _blank 图6 模糊的总风险程度的隶属函数表1 建议的管理行动计算出的场地得分

30、风险管理行动90100应该立刻对场地进展清洁7090采取全部能够的措施来处置场地5070遏制场地情况的进一步恶化并限制地下水的运用3050采取暂时控制措施并限制进入场地1030应该对场地进展监测010不需采取任何行动五、实例研讨1、场地概略本文选择加拿大西部的一个石油污染场地进展实例研讨，来论述上文所提出方法的运用。场地内有一个天然气处置厂，作用是在天然气运输到区域运输管线之前，去除气流中的石脑油冷凝物。在这个场地的历史上，从天然气中去除的石脑油冷凝物、废液都是在以前的地下储油罐UST中处置的。由于这个UST过去几年的渗漏，场地已被污染。在过去的几年间，为查明区内的水文地质条件和相关的污染问题

31、，进展了很多的野外调查。经过多次场地调查确定了地下水的流动方向。以前位于场地地下水上游的UST，在迁移之前，石油产品的渗漏率大约是55m3。在地下水下游发现了各种方式的污染物，如蒸发烃，地下水中的溶解烃以及土壤捕获的烃等。本次研讨的对象是二甲苯，它是一种有毒的化学物质，可以损害呼吸功能、记忆力、肝肾功能、肌肉的协调才干，导致头昏眼花，并能够对生殖才干产生影响。极端情况下，能够会导致死亡USEPA，2003。以前在位于UST西部的监测井，观测到二甲苯的最大浓度是1.12mg/L。这个浓度比当地的环境规范高。因此，这个场地的土壤和地下水污染能够会呵斥环境风险和安康影响。2、随机模拟的结果建立随机模

32、拟系统来模拟地下水中的污染物运移。研讨区的平面面积是180150m2，垂向厚度是20m。模型分为四层，基于有限差分原理。每一层的网格剖分数量是3025，每个网格在x，y，z的方向上的大小分别是6m，6m和5m。参与计算的网格数量合计3000个30254。其中，第3层和第4层位于饱和带，第1层和第2层位于非饱和带。研讨区的土壤类型包括砂土、冰碛粘土和粉质粘土。模型输入参数确实定经过了多次的仔细分析和确认，包括以前的场地调查、实验室分析和模拟研讨。以为土壤浸透系数Kxx和孔隙度的值分别服从对数正态分布和正态分布。基于假设的概率分布，利用三种土壤类型砂、冰碛粘土和粉质粘土的Kxx和的平均值和规范差来

33、产生Kxx和的蒙特卡罗实现。这样，运转这个随机模拟系统，就得到了污染物浓度的分布类型。虽然该模拟系统预测了多种污染物苯、甲苯、乙苯和二甲苯等浓度的时空分布，但本文只引见了二甲苯浓度的模拟结果。为进一步的模糊随机风险评价，利用每次蒙特卡罗模拟得到10年之后场地内污染物的峰值浓度。峰值范围在0.931到1.951mg/L，平均值是1.35mg/L，规范差是0.316mg/L。图7显示了二甲苯峰值浓度的累积相对频率分布。 HYPERLINK /uploadfile/200732595452768.png o 点击图片看全图 t _blank 图7 二甲苯峰值浓度的累积相对频率分布3

34、、风险评价的结果根据萨斯喀彻温省、加利福尼亚州和USEPA的饮用水质规范，分三种情境进展讨论。分析了规范的严厉程度，求得违反规范的概率来分析相关的基于环境规范的风险。利用蒙特卡罗模拟输出的二甲苯峰值浓度的平均值来分析人类摄取的HI。然后量化相关的安康风险。这样，经过模糊的“AND和“OR的运算，就可以获得基于环境规范的风险和安康风险的总风险程度。第一种情境是运用萨斯喀彻温省的二甲苯为0.3mg/L的地下水水质规范。从图3可以看出，这个规范是“严厉的隶属度是1.0。同时从图7中可以看出，PC0.3=F0.3=0.0，因此根据方程1，得出违反规范的概率PF=1F0.3=1.0。这样，当概率是1.0

35、同时规范是“严厉的时候，从图4a可以看出基于环境规范的风险ER是“高，隶属度是1.0，如图8a和d所示。由于二甲苯峰值浓度的平均值是1.35mg/L，根据方程2计算得到相应的慢性日摄取量CDI为0.037mg/kg天。当参考剂量RfD是0.2mg/kg天时，根据方程4计算得到相应的HI是0.185。当HI等于0.185时，从图5中可知相应的安康风险HR一部分是“低-中等隶属度是0.33，一部分是“中等隶属度是0.67，如图8b和e所示。因此，前提的两种结合即必需分析的两种规那么包括：a假设ER是“高，HR是“低-中等；b假设ER是“高，HR是“中等。图8 第一种情境的模糊推理过程a和d是环境风

36、险，b和e是安康风险，c、f和g是总风险程度相关的模糊推理过程如图8所示。对规那么的前提进展“AND模糊运算，来确定结果例如GR=MinER,HR。换句话说，将两个输入因子ER和HR中最小的隶属度赋到输出因子GRL上。在“假设ER是高，HR是低-中等的前提下，总风险程度是“高。根据图6，“高的总风险程度用场地分数从60到100的三角形隶属函数来表示，如图8c所示，这个风险程度相应的隶属度是GR=Min1.0，0.33=0.33。类似的，在第二种前提“假设ER是高，HR是中等下，总风险程度是“高，隶属度是GR=Min1.0，0.67=0.67，如图8f所示。这样，推理过程的输出结果是两个按比例减

37、少的模糊的总风险程度GRLsMohamed and Cote，1999。再对这两个GRLs进展模糊的“OR运算。如图8g所示，第一种情境最终的GRL是“高，场地分数从60到100，隶属度是GR=Max0.33，0.67=0.67。再计算模糊的GRL值的质心，最终得到GRL的脆弱值是80。这样，根据表1，建议的风险管理行动是“采取全部能够的措施来处置场地。第二种情境是运用加利福尼亚州二甲苯为1.8mg/L的地下水水质规范。这个规范要比相应的萨斯喀彻温省的环境规范宽松。图3显示这个规范一部分是“严厉隶属度是0.60，一部分是“中等隶属度是0.27。从图7中也可以看出违反规范的概率是PF=1F1.8

38、=0.14。这样，当概率是0.14，规范是“严厉的时候，用模糊的“AND运算，根据图4a，得到基于环境规范的风险ER是“低，隶属度是0.60=Min1.0，0.60；当概率是0.14，规范是“中等的时候，用模糊的“AND运算，根据图4b，得到基于环境规范的风险ER也是“低，隶属度是0.27=Min0.80，0.27；当概率是0.14，规范是“中等时，ER也能够是“低-中等，隶属度是0.2=Min0.20，0.27。由于ER能够是“低，隶属度是0.60或者是0.27，所以运用模糊的“OR运算，得到ER的风险程度。最终，该情境下的ER一部分是“低隶属度是0.60，一部分是“低-中等隶属度是0.20

39、。由于安康风险的计算基于安康影响规范而不是环境质量规范，因此第二种情境下的安康风险HR与第一种情境的一样。安康风险依然一部分是“低-中等，一部分是“中等。因此，在第二种情境下，存在四种前提：a假设ER是“低，且HR是“低-中等；b假设ER是“低，且HR是“中等；c假设ER是“低-中等，且HR是“低-中等；d假设ER是“低-中等，且HR是“中等。与第一种情境的分析类似，推理过程的输出结果是四个按比例减少的GRLs。最终得到的GRL一部分是“低-中等，隶属度是0.33，另一部分是“中等，隶属度是0.60，场地分数从0到60。然后经过计算模糊的GRL的质心，得到GRL的脆弱值是36，比第一种情境的低。因此，根据表1，建议的风险管理行动是“采取暂时控制措施并限制进入场地。与第